论文摘要
随着网络技术、数字技术和通信技术的高速发展,人们对家庭生活的自动化程度有了很高要求。家用电器的信息化与网络化是家庭自动化的重要内容,也是家电发展的大势所趋。家电网络化,指将微型计算机和通信网络技术融入传统的家用电器中,使之智能化并具有网络终端的功能,它不仅使得家电具有普通家电的功能,而且还具有网络通信的功能。这对改善人们家居生活,提高社会信息化程度有较高现实意义,那么进行家电网络化控制系统研究与设计就显得尤为重要。论文介绍了数字家庭的概念和目前国内外信息家电网络发展状况,并以嵌入式Internet技术为依托,设计了家电网络控制系统的总体方案,给出了系统的软、硬件结构。同时,阐明系统软硬件的设计方法,从硬件角度设计了所需的各个硬件模块,阐述了其功能;从软件角度阐述了嵌入式Linux操作系统、Web服务器的移植和应用程序设计过程。本文给出了全新的设计理念和实现方法,提出了家电命令表概念,研究了客户端、服务器、解释执行器等一系列的关键技术。课题探讨了Linux操作系统,搭建了基于Linux 2.6.21的开发环境,采用嵌入式Linux操作系统构建了家电网络化的软件环境,为后续功能的拓展奠定了良好的基础。在对智能家电软/硬件体系结构的分析与研究的基础上,提出网络家电终端架构,选择了ARM-Linux操作系统作为移植对象,并对嵌入式环境中的网络通信作阐述分析,建立相应的通信协议,并将其移植到了以32位嵌入式微处理器S3C2410为核心的硬件平台上。论文重点说明了ARM-Linux内核的裁减、移植和操作系统的重建过程,重点研究了网络家电的内核结构,并针对家电网络控制系统的特点,对家电产品建立了控制命令表,体现了家电具备网络化特征。同时,涉及了ARM-Linux应用程序的开发方法,通过对家电网络控制系统分析,确定了B/S模式的开发思路,根据需要移植了嵌入式Web服务器boa,在计算机上通过浏览器对其进行了访问,模拟家电终端对其进行状态的查询和参数的控制。最后通过系统测试,验证了系统功能,基于本论文方案实现的家电网络控制系统,具有成本低、组网灵活、使用方便等优点,对进一步实现家庭信息化具有一定的指导意义和参考价值。